Passive House V: La envolvente térmica opaca de los edificios de bajo consumo
julio 2017

En las entradas siguientes intentaremos desarrollar brevemente algunas de las variables que configuran la envolvente térmica opaca de los edificios. Hoy nos centraremos en el concepto de “inercia térmica”.

 

 

PROCESO; Búsqueda del funcionamiento energético libre

 

Los diagramas que aparecen en esta imagen ilustran los pasos principales que un proyectista debe tomar para conseguir la máxima eficiencia energética en un contexto climático determinado, aproximándolo lo máximo posible a la zona de confort. Si las decisiones proyectuales han sido adecuadas, en el último paso los ocupantes de un espacio podrán elegir entre consumir energía o adaptarse al entorno cambiando su comportamiento con otras estrategias como la adaptación de su actividad, o el cambio de las prendas de vestir. Como sabemos, el objetivo principal es el de minimizar la producción de energía para acondicionar un espacio a través de la obtención de buenos resultados en las fases previas del proyecto: adaptación al lugar, elección de orientación y forma y finalmente, con la correcta definición de la envolvente térmica.

 

Los muros de gran espesor, con una masa térmica elevada, absorben el calor lentamente y lo almacenan para más tarde liberarlo en el interior del edificio. En edificios con muros de este tipo las mejores condiciones de confort térmico en el interior se alcanzarán muchas horas después de que en el exterior se alcancen las temperaturas más elevadas. A este fenómeno se le conoce como inercia térmica.

 

INERCIA TÉRMICA; Los edificios “pesados” se enfrían y se calientan lentamente

 

La inercia térmica es la capacidad que tiene la masa de conservar la energía térmica recibida e ir liberándola progresivamente. Cualquier elemento constructivo en contacto con el aire puede absorber y almacenar energía en función  principalmente de la densidad calorífica y la densidad y conductividad del elemento constructivo. La masa térmica de cualquier elemento constructivo es capaz de almacenar determinada cantidad de energía hasta alcanzar un punto de saturación. Cuando la temperatura en dicho elemento es más alta que en el aire circundante, la energía comienza a fluir en sentido contrario desde el elemento constructivo hacia el aire.

 

La inercia térmica es un gestor de energía de ritmo diario, que puede disminuir la necesidad de climatización, con la consecuente reducción de consumo energético y de emisiones contaminantes. Técnicamente esta propiedad expresa la energía necesaria para aumentar un grado kelvin la temperatura de un m3 de elemento constructivo.

 

Como comentamos anteriormente, la radiación y las cargas interiores de calor se almacenan durante el día. Para que el concepto de inercia térmica funcione bien, es imprescindible que se produzca una descarga de energía por la noche. Esta descarga puede llevarse a cabo de forma natural, como por ejemplo a través de ventilación cruzada.

 

La decisión de qué tipo de envolvente elegir para un determinado proyecto dependerá principalmente del clima y la orientación, factores muy influyentes a la hora de la definición de un tipo de elemento con más o menos inercia térmica. Por ejemplo, en climas cálidos como el nuestro, los muros y la cubierta deberán tener una inercia elevada para contrarrestar las amplias diferencias diarias de temperatura. Sin embargo, un proyecto en el que utilicemos una envolvente térmica más ligera el cerramiento se calentará y se enfriará más rápidamente, de forma más parecida a la variabilidad de las condiciones climatológicas exteriores.

 

TRANSMITANCIA TÉRMICA; propiedades de distintos tipos de cerramiento (Fuente: ytong)

 

El aislamiento y la inercia térmica son variables proyectuales que cumplen funciones distintas. Los materiales aislantes no almacenan ni transmiten bien el calor debido a que tienen una resistencia térmica elevada;  por el contrario la masa térmica puede almacenar y transmitir energía de forma efectiva. Pero el trabajo conjunto de estas dos variables se puede alcanzar unas condiciones óptimas de confort interior, combinadas siempre con la adopción de otras medidas como las que hemos ido desarrollando en nuestras entradas anteriores sobre la casa pasiva. El uso del aislamiento térmico en la envolvente del edificio es muy eficaz cuando la diferencia de temperatura entre interior y exterior es muy elevada, y pierde su importancia en el caso contrario. En artículos futuros desarrollaremos más detenidamente las propiedades de los aislamientos térmicos que suelen utilizarse en arquitectura, y más concretamente en proyectos de casa pasiva.

 

Por último, y a modo de preámbulo, enumeramos algunas estrategias y soluciones constructivas que afectan a la envolvente opaca de los edificios, las cuales también iremos desarrollando en futuras entradas relacionadas con el bioclimatismo en la arquitectura: Muro de inercia, cubierta captadora, invernadero adosado, galería acristalada, muro trombe, arquitectura enterrada, cerramientos vegetales (fachadas y cubiertas) y refrigeración evaporativa.